5. Проектирование опорной конструкции привода

Плиты и рамы являются опорными конструкциями и служат для связи в единое целое отдельных узлов машины или ее отдельных механизмов, в рассматриваемом случае - узлов привода. Они воспринимают и передают на фундамент действующие на машину нагрузки и обеспечивают правильность расположения узлов в процессе эксплуатации. Литая опорная конструкция называется плитой, а сварная - рамой.

Кроме прочности, опорные конструкции должны обладать жесткостью, так как последняя определяет виброустойчивость машины.

Плиты отливают из серого чугуна марок СЧ10 или СЧ15, реже - из стали. Форма и габаритные размеры плит определяются общей компоновкой привода.

В данном случае экономически выгоднее применять рамы, сваренные из элементов сортового проката: швеллеров, уголков, полос, листов.

Для данного случая контур рамы в плане целесообразен прямоугольный. Определим длину и ширину рамы:

L = 1180 мм, B = 580 мм.

Высоту рамы назначают из условий достаточной жесткости на основе практики проектирования аналогичных конструкций:

Найденные габаритные размеры L, B, H, округляют до нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 [1, с.249].

Минимальную толщину наружных стенок определяем исходя из технологических возможностей и приведенного габарита N:

B - ширина или средняя ширина плиты; при этом δ > 7 мм.

Толщину внутренних стенок, перегородок и ребер с наружными стенками назначают на 15...20% меньше толщины наружных стенок. Высота ребер должна быть не более пятикратной их толщины.

Размеры опорных платиков редуктора ( , ) и двигателя ( , ) принимают несколько большими опорных поверхностей, присоединяемых узлов на величину k =11 по всему контуру [1, c.245].

Размер b принимают 8...10 мм. Наименьшую высоту платиков h выбирают в зависимости от габаритов плиты [1, c.245]:

= 8 мм.

Резьбовые гнезда в платиках для крепления узлов рекомендуется выполнять сквозными глубиной 2...2,5 диаметра болта d, что иногда требует местного утолщения платика приливом с внутренней стороны плиты [1, c.245]. Опорную поверхность рамы (подошву) для крепления ее к фундаменту выполняют в виде фланца по периметру шириной b = (3,5...5)·δ и толщиной t = (1,5...2)·δ :

;

Рекомендуется, чтобы подошва не прерывалась по всему периметру рамы.

Во фланце предусматривают отверстия под фундаментные болты. При большом периметре рамы ширину фланца уменьшают, а для фундаментных болтов предусматривают пустотелые бобышки. Бобышки делают по возможности высокими (2,5...3,5)·d, что способствует более равномерному распределению сил затяжки по подошве рамы.

Подошву рамы прострагивают грубо, поверхности платиков обрабатывают более чисто и точно до Ra 6,3...3,2; непараллельность плоскостей обычно составляет 0,1...0,15 мм.

В связи с тем, что поверхность профилей проката и листов достаточно ровная и чистая, при одинаковой высоте уровней можно применять рамы без опорных платиков. Но в данном проекте это не приемлемо.

Точная установка агрегатов по высоте обеспечивается металлическими прокладками. При небольшой разности уровне h на раму наваривают листы требуемой толщины или опорные платики. При большем значении h раму наращивают швеллерами, поставленными на полу или положенными на стенку.

Рамы, сваренные из профильного проката, имеют достаточную жесткость, поэтому надобность в специальных ребрах жесткости обычно отпадает. При необходимости жесткость рамы повышают с помощью дополнительных диагонально расположенных балок, чаще всего из уголков.

Для удобства монтажа, демонтажа и осмотра узлов прокатные профили, составляющие раму, устанавливают полками наружу. После сварки и до механической обработки раму рекомендуется отжечь. В случае механической обработки поверхности платиков строгают, сверлят и при необходимости нарезают отверстия под крепеж. Рамы нужно конструировать так, чтобы при обработке режущие кромки инструмента не попадали на сварные швы.

Для более равномерного распределения усилий затяжки по подошве рамы фундаментные болты желательно пропускать через обе полки швеллера, но при этом выступающие части болтов с гайками могут мешать установке узлов привода.

Для увеличения жесткости полки связывают ребрами, трубами, уголками.

Если узлы привода не позволяют пропустить болты через раму, она крепится к фундаменту за полки. Уклон полок выравнивают привариванием косых шайб или высоких бонок. При использовании косых шайб по бокам отверстий под фундаментные болты желательно вварить ребра жесткости на расстоянии, допускающим работу ключом.

Косые шайбы ставят также при креплении узлов к раме. Диаметры и число фундаментных болтов выбирают в зависимости от длины или развернутой длины опорной конструкции [1, с.247].